智鼠故事 
C57BL/6JCya-Acrem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Acr-flox
产品编号：
S-CKO-00976
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Acr-flox mice (Strain S-CKO-00976) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Acrem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-11434-Acr-B6J-VA
产品编号
S-CKO-00976
基因名
Acr
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
--
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成，建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献，以获取最准确的表型信息。
小鼠表型
MGI:87884 Males homozygous for a targeted null mutation produce sperm that shows delayed fertilization in vitro. Sperm from mutant gonial cells are ineffective at fertilization in competition with normal sperm both in vitro and in vivo.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Acr位于小鼠的15号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Acr基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Acr-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Acr基因位于小鼠15号染色体上，由5个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在5号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2至3号外显子，包含491个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Acr基因功能的丧失。
Acr-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠，其精子在体外表现出延迟受精现象，且在体外和体内竞争中，突变体精原细胞的精子无法与正常精子有效竞争受精。
该模型可用于研究Acr基因在小鼠体内的功能。此外，敲除2至3号外显子将导致基因移码，覆盖了37.54%的编码区域。5'-loxP位点插入的1号内含子大小为898 bp，3'-loxP位点插入的3号内含子大小为3089 bp。有效的cKO区域大小约为1.2 kb。由于生物过程的复杂性，loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的影响，在现有技术水平上无法预测。
基因研究概述
基因Acr，即抗CRISPR（anti-CRISPR）基因，是一类能够抑制CRISPR-Cas免疫系统的蛋白质编码基因。CRISPR-Cas系统是细菌和古菌中的一种适应性免疫系统，用于防御入侵的病毒（噬菌体）和质粒。Acr基因通常由噬菌体编码，在噬菌体感染宿主细胞时表达，以抑制宿主细胞的CRISPR-Cas系统，从而帮助噬菌体逃避宿主的免疫防御并成功复制。Acr蛋白可以通过多种机制发挥作用，包括直接与Cas蛋白结合、降解CRISPR RNA（crRNA）或干扰CRISPR-Cas系统的其他成分。
在植物中，Acr基因家族的成员也参与了多种生理过程，包括氨基酸代谢和应对各种环境压力，如盐胁迫。例如，在玉米中，研究者们发现了一组Acr基因，并分析了它们的分子特征、基因结构和进化关系。此外，通过基因表达分析和异源表达实验，研究者们发现这些ZmACR基因在应对盐胁迫方面发挥了重要作用。具体而言，一些ZmACR基因的表达在盐胁迫条件下发生变化，而ZmACR5基因的异源表达在拟南芥中降低了植物对盐胁迫的耐受性，表明ZmACR5基因在玉米中可能具有负调控盐胁迫反应的作用[1]。
在人类医学领域，基因Acr的概念被扩展到了其他领域，如在甲状腺结节的诊断中。例如，一项研究比较了剪切波弹性成像（SWE）、细针穿刺活检（FNA）和BRAF基因检测（BRAFV600E基因突变检测）在ACR TI-RADS 4和5甲状腺结节中的诊断价值。研究发现，SWE和FNA具有较高的诊断效率，而FNA结合BRAF基因检测能进一步提高诊断的敏感性和准确性。对于ACR TI-RADS 4和5甲状腺结节，SWE和FNA的联合应用在诊断准确性方面优于单独应用，而FNA结合BRAF基因检测则具有更高的诊断价值[2]。
在微生物学领域，研究者们利用蛋白质结构相似性和基因共发生分析，从超过6600万个病毒蛋白序列和超过33万个宏基因组组装基因组中筛选出抗噬菌体和抗CRISPR系统。他们预测了约30万个蛋白质的结构，并进行了大规模的成对比较，以识别已知抗CRISPR（Acr）和抗噬菌体蛋白的结构同源物。通过这种方法，研究者们发现了一种抑制Cas12a的拟杆菌噬菌体Acr蛋白，以及一种称为BxaP的Akkermansia muciniphila抗噬菌体防御蛋白。这些发现强调了结合蛋白质结构特征和基因共定位信息在研究宿主-噬菌体相互作用中的优势[3]。
在基因检测和疾病预防方面，基因Acr的概念也被用于评估遗传携带者频率。例如，一项研究利用gnomAD数据库评估了非芬兰欧洲人、芬兰人和犹太人中的遗传携带者频率，以帮助识别与遗传疾病相关的基因。研究结果表明，在芬兰人群中，有47个基因的携带者频率（GCR）≥0.5%，而在非芬兰欧洲人和犹太人中，累积携带者频率（CCR）分别为48.9%和58.3%。此外，有18个基因在芬兰人群中的GCR≥0.5%，但在ACMG Tier 3基因列表中并未提及。这些发现强调了在携带者筛查过程中仔细筛选基因的重要性[4]。
综上所述，基因Acr在细菌和古菌的免疫系统中发挥着重要作用，帮助噬菌体逃避宿主的CRISPR-Cas防御。此外，Acr基因在植物应对环境压力中也具有一定的功能。在人类医学领域，基因Acr的概念被应用于甲状腺结节的诊断，而基因检测技术的发展则为评估遗传携带者频率和预防遗传疾病提供了新的工具。随着对Acr基因的深入研究，我们有理由相信，Acr基因的研究将为我们提供更多关于微生物免疫机制、植物逆境应答和人类疾病预防的知识，并为相关领域的科学研究和技术发展提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Fang, Hui, Shan, Tingyu, Gu, Haijing, Li, Ping, Wang, Baohua. 2024. Identification and characterization of ACR gene family in maize for salt stress tolerance. In Frontiers in plant science, 15, 1381056. doi:10.3389/fpls.2024.1381056. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38745920/
2. Zhang, Wei-Bing, Deng, Wen-Fang, Mao, Lun, Liu, Yu, Qi, Ting-Yue. . Comparison of diagnostic value of SWE, FNA and BRAF gene detection in ACR TI-RADS 4 and 5 thyroid nodules. In Clinical hemorheology and microcirculation, 81, 13-21. doi:10.3233/CH-211280. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35068450/
3. Duan, Ning, Hand, Emily, Pheko, Mannuku, Sharma, Shikha, Emiola, Akintunde. 2024. Structure-guided discovery of anti-CRISPR and anti-phage defense proteins. In Nature communications, 15, 649. doi:10.1038/s41467-024-45068-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38245560/
4. Kandolin, Miska, Pöyhönen, Minna, Jakkula, Eveliina. 2024. Estimation of carrier frequencies utilizing the gnomAD database for ACMG recommended carrier screening and Finnish disease heritage conditions in non-Finnish European, Finnish, and Ashkenazi Jewish populations. In American journal of medical genetics. Part A, 194, e63588. doi:10.1002/ajmg.a.63588. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38459613/
